基于配电网线路的故障定位系统微探 发表时间：2020-01-03T15:14:04.103Z 来源：《河南电力》2019年7期作者：许惠顺[导读] 随着经济水平的不断发展，我国的配电网的管理发展速度非常快，并且运动的效率以及整体的管理框架逐渐优化。 （广东电网汕头澄海供电局有限责任公司广东汕头 515800）摘要：随着经济水平的不断发展，我国的配电网的管理发展速度非常快，并且运动的效率以及整体的管理框架逐渐优化。在配电网的线路发生故障时，可以对故障的位置进行定位，有利于提高管控机制的系统性以及稳定性，方便于维修的进行。本文研究配电网线路的故障定位系统，为研究部门提供技术建议。 关键词：配电网；线路；故障定位系统配电网管理发展迅速，线路故障定位系统也在高度发展。在配电网线路发生故障时，可以自动进行定位，有利于提高配电网管理水平[1]。故障定位系统有利于对故障进行精确的定位，促进处理故障的速度。 1 配电网线路管理概述 由于我国社会的进步，整体的配电网的系统结构越来越复杂，管理模型的电网线路分支很多，具有多样化的中性点接地方，运营结构以及技术模型也非常复杂。在建立实际的管理机制后，需要落实管理机制，提高配电网线路故障定位系统定位的准确性，提高管理控制的效果，控制故障定位越准确，越有利于处理[2]。由于在管理过程中以及落实目标结构比较复杂，需要结合我国的实际情况进行统筹分析。 国内外很多学者都深度分析了配电网络线路故障定位系统的情况，并能够通过理论以及实践，综合性的进行控制。故障定位技术以及故障选线技术核心上可以定位技术结构，让配电网的管线故障的定位管理的效果得到保证。故障选线机制主要是指在配电网出现单相与地面进行接触故障时，对故障的线路进行优化以及识别，或者中电租法，注入法以及稳态零序电流比较法等措施。使用暂态零序电流比较法具有较高的经济性以及应用领域，在检测过程中不会被消弧线圈进行影响，还不需要进行零模电压的检测，技术优势比较明显。 2 配电网线路故障选线机制 本文中出现的暂态零序电流比较法在应用的效果以及价值上均符合时代的需要，集中处理小电流的接地故障暂态特征，这其中包括了很多故障的信息。在暂态电流幅值的管理模型中，使用符合标准的稳定性以及幅值的参数的情况，综合性以及系统化的处理问题[3]。暂态电流幅度在电流管理模型以及控制的机制中大大高于稳态对电容电流，因此，需要技术人员结合控制措施以及管理机制进行综合性以及系统化的分析处理。对于系统化的管理机制进行积极的践行，从而保证体系的完整。对于很多不稳定的间歇性的故障，很多具有非工频成分大，工频量小等情况，需要将系统化的管控措施积极落实好，保证暂态分量法的稳定性以及有效性，对选线信息进行扩充，有利于提高管理效果，提升管理理念，提高选线项目的可靠性以及稳定性。在使用暂态零序电流比较法处理问题的过程中需要深度调研暂态量选线的方法，由于暂态量选线方法中具有不受中性点接地方的影响，在实际选择暂态比较机制以及建立管理体系的过程中，需要对结果进行更加系统化的分析。保证在能够准确找到故障线路的同时，还能保证工程的实用效果[4]。在落实以及建立故障选线机制时，需要从识别故障的特征开始，在系统定位过程中使用暂态零序电流的幅值变化，其中管理依据为三相电压的变化以及对零序电压的变化。当发生故障时，暂态的主谐振的信号频率在300赫兹到3000赫兹之间，超过10赫兹才是整体信号采样的频率。在电路开始出现故障，到故障结束的过程中SFB频段中的最后一段结构中的末尾出现一次超过预设阈值。根据幅值的极性比较以及比较方式综合的判定故障的情况，将幅值变化最大最宽泛的线路判定为可能出现故障的线路。 3配电网线路故障定位系统在建立实际的管理机制以及应用模型的过程中，需要将更加系统化的控制措施以及管控机制进行积极的落实，并根据处理的要求以及管理模型的情况，综合性的馆办理以及分配相关的体系。然而，在配电网线路的故障定位系统的实际应用中，需要借助相关元件对配电网线路故障的情况进行检测以及系统的管理信息的数据进行收集以及综合性的管理控制，在模型的运行的过程中，需要使用数据的转发器以及采集器，专家系统等3个元素作为基本管理模型以及管控机制。在展开统筹的综合性管理以及调研分析中，需要结合相关管理部门以及实际管理控制措施。在实行配电网线路故障定位系统的过程中，数据的转发器需要有效达到信息的数据传输，系统的采集期主要系统化分析以及精准的采集数据，专家系统主要对系统进行监控，并综合性判断以及统筹分析系统运行故障，保证能够稳定性的升级数据统计模型以及运行参数。很多部门需要系统化的保存和处理管理控制措施以及管理系统，保证智能数据分析仪可以进行深度的管理框架转移以及信息传递，保证应用价值以及处理模型之间的稳定性，为综合性升级管理系统奠定基础。这样做在管理机制落实的同时，能够精准快速定位故障。 3.1对系统结构的通信过程进行集中设计 在建立实际的设计机制后，组网分为不储存的数据组网模块以及储存的数据组网模块。组网模块能够精确的整合和采集数据，使用2GHz的射频能够转发结构并发送数据，还能保证通过GPRS/3G的网络，进行数据的云端服务，实施转发以及储存数据，储存的数据组网模块将数据储存在网络云端服务器中能够对内部相关数据进行进一步集中整合，有序开展短信提醒，数据储存以及故障分析等，不存储数据模块，使用网络云端服务器进行整体的存储机制以及管理模型，没有监控系统的工作站，保证系统化以及稳定性的申请域名，分析数据[5]。 3.2对传输方案进行精细化管控 现在，很多数据的传输是使用直传的方法，不会出现数据外传的情况，在内部监控的系统工作站中直接传输，进行交流以及沟通。在内部的系统中，使用局端的防火墙结构，将数据传输到监控系统的工作站中，进行数据的系统化数据读取以及实施的存储。 3.3建立配电网络故障诊断专家系统 针对实际出现问题，相关技术部门建立配电网的线路故障的专家系统，使用故障诊断，故障数据库以及知识库的核心体系集中整合以及处理相关的问题。根据历史的数据库对实际的情况进行故障的诊断，监督检测诊断模块，数据指令以及诊断结构。对于使用故障指示器采集故障的数据，判定故障，在区域使用多个故障指示器，采集多种信息，系统化的推断故障的相关信息。 4 结论
配网架空线路故障定位及监测系统的应用研究 发表时间：2017-10-30T11:53:33.783Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：李茂林马伟伟[导读] 摘要：配网自动化大大提高了供电可靠性和供电质量，缩短事故处理时间，减少停电范围，但目前配电终端（FTU/DTU/TTU）一般部署在开关或变压器位置，对长距离的配电线路得中间段缺少管控，在配电线路传输距离远（国网山东省电力公司济南市历城区供电公司山东济南 250000） 摘要：配网自动化大大提高了供电可靠性和供电质量，缩短事故处理时间，减少停电范围，但目前配电终端（FTU/DTU/TTU）一般部署在开关或变压器位置，对长距离的配电线路得中间段缺少管控，在配电线路传输距离远、线路分支多、运行情况复杂，环境和气候条件比较恶劣时，外破、设备故障和雷电等自然灾害导致的线路短路、接地故障时常发生，而且故障时，故障区段（位置）难以确定，给检修工作带来较大的困难，尤其是偏远地区，查找起来更是费时费力。为解决上述问题，在运行线路上部署故障定位及监测系统就成为一种行之有效方法，通过系统对故障特征信息的监测、采集、计算、分析，实现对短路故障、接地故障、断线故障等故障快速准确检测并定位线路故障位置。 配网架空线路故障停电仍然是影响配网正常运行和居民正常用电的最主要原因。目前已经有多种办法来预防、减少配网线路故障停电，最先进的就是实现配网自动化。配网自动化是通过配电终端（FTU/DTU/TTU）在线路上不同位置的部署安装，通过主站系统对配电线路进行管控，但由于配电终端的安装位置造成部分情况复杂的配电线路，故障停电多发，并且故障时，难以确定故障位置，给抢修工作带来极大地困难。 为此，在运行线路上部署故障定位及监测系统就成为一种行之有效方法，通过系统对故障特征信息的监测、采集、计算、分析，实现对短路故障、接地故障、断线故障等故障快速准确检测并定位线路故障位置。 1 现有故障定位及检测方法 1.1 短路故障判定 故障指示器对短路的检测是通过电磁感应方法实时监测配网线路中的电流，根据线路中的电流突变特征、电流突变持续时间及线路是否停电来判断是否出现了短路故障并做出告警指示，已有方案一般采用以下手段： 1.1.1 过流法 预设一个远大于线路正常工作的电流的故障电流值，当线路某时刻电流大于该预设值时，即认为线路发生短路故障。图示如下（IL是负荷电流，Is是门坎电流）： 弊端及原因：由于不同线路、同一线路的不同位置、不同时刻的运行方式使得线路的正常工作电流波动较大，如果预设值较小，可能会导致误报警，如果过大，则可能导致检测不到故障。 1.1.2 电流突变法 基于电流发生突变持续一段时间后，电流变为零来判定是否发生了短路故障，图示如下：
配网自动化系统中线路故障快速定位方法 摘要：自国家“三集五大”战略实施以来，配网自动化逐步发展，了解配网自动化的内涵，深入掌握配网自动化相关知识，对快速定位线路故障大有裨益。基于此，本篇文章对配网自动化系统中线路故障快速定位方法进行研究，以供参考。 关键词：配网自动化系统；线路故障；快速定位 引言 近些年，我国技术水平快速提升，推动了电力企业的发展。在配电网运行过程中 应用现代科学技术，能够有效提升配电网的运行质量。配电线路是与电力客户最 接近的部分，一旦配电网发生故障会造成大范围停电，不但直接影响客户的电力 使用，也会影响电力企业的发展。所以，利用现代化技术对配电网配电线路故障 实施自动定位和隔离，可以有效缩短故障处理时间，同时确保用户用电质量，对 推动电力企业经济效益发展具有重要的现实意义。 1、配网自动化系统的组成 配网自动化系统的组成部分分为：系统管理层、网络通讯层、现场设备层等。其中，系统管理层是配网自动化系统的中心，由低压智能变配电管理系统软件、监 控主机、打印机和UPS不间断电源等组成。网络通讯层充当着系统管理层和现场 设备层的交流媒介，主要由屏蔽双绞线、光缆、光纤收发器、工业网络交换机、 通讯管理机和电源模块等不同设备组成。现场设备层用于现场监测数据，由中低 压配电监控中心所需的各种智能电力仪表、微机保护以及其他第三方智能设备组成。这三个部分互相协调配合，对配电设备进行实时监控，保证配网自动化系统 正常运行。 2、配网自动化系统的功能概述 配电环节和用电环节在配网自动化系统运行中具有重要作用。因此，在配网自动 化系统的设计中，要结合工程实际进行科学合理设计，有效保证配网自动化系统 的运行质量，降低电网损坏几率，加强资源利用，减少后期配网自动化系统的检 修维护，为充分实现减员增效、及时排除故障、定位分析故障奠定了良好基础。 配网自动化系统能够科学运行的主要方法是根据线路的不同时间段采集相关数据，然后分析监测数据，同时根据监测结果分析区别较大的开关运行情况，依据问题 原因制定具有针对性的解决方法。如果在这一过程中能够在遥控环节对其开关系 统进行合理操控调度，就可以有效保障线路运行安全性。当线路发生故障时，它 还能够对其进行准确的维修诊断。另外，在配网自动化系统正常运行的情况下， 适当进行开环线路或闭环线路运行，同时利用双向电源使其形成环形系统线路， 那么在系统运行得到有效保障的前提下，双电源的开关能够随时断开。 3、配网自动化系统稳定性的影响因素 配网自动化系统是否稳定，直接影响着线路故障定位准确与否。实际应用中，影 响配网自动化系统稳定性的影响因素主要包括：①工作人员技术水平的高低； ②配电网系统各组成部分之间的匹配与兼容程度；③系统通讯流畅与否；④配 电网终端设备是否稳定等。 4、配网自动化系统中线路故障快速定位的方法 4.1行波故障定位 “行波”是平面波在传输线上的一种传输状态，其幅度沿传播方向按指数规律变化。“行波故障定位”，即根据故障对波形的阻碍程度来判断其发生的位置，常见的行 波故障定位系统如图1所示，该系统是在线路的检测端向配电线网各个线路注入
10kV配电线路故障定位及在线监测（控）系统 技术规范书 批准： 审核： 拟制：
总则 1．本“规范书”明确了某城市供电公司配电线路故障定位及在线监测（控）系统的技术规范。 2．本“技术规范书”与商务合同具有同等的法律效力。 1.1 系统概述 配电线路传输距离远，支线多、大部分是架空线和电缆线，环境和气候条件恶劣，外破、设备故障和雷电等自然灾害常常造成故障率较高。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障，非常困难，浪费了大量的人力，物力。 配电线路故障定位及在线监测（控）系统主要用于中高压输配电线路上，可检测短路和接地故障并指示出来，可以实时监测线路的正常运行情况和故障发生过程。该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点的电流、电压、温度的变化情况，在线路出现短路、接地等故障以后给出声光和短信报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线路负荷电流、零序电流、线路对地电场、接地尖峰电流的变化情况并绘制历史曲线图，用户根据需要还可以增加开关位置遥信采集、开关遥控、远程无线抄表和无功补偿柜电容投切等功能。 故障定位及在线监测（控）系统还可以提供瞬时性短路故障、瞬时性和间歇性接地故障的在线监测和预警功能，以及故障后事故分析和总结功能。 1.2 总体要求 1.2.1当线路正常运行时：系统能够及时掌握线路运行情况，并将线路负 荷电流、首半波尖峰突变电流、线路对地电场等线路运行信息和太阳能 充电电压、电池电压等设备维护信息处理后发送至主站，在主站能够方 便地查询有关实时信息和历史数据。为及时掌握线路故障前的运行状态，
第一章系统设计概述 1.1系统概述 本项目利用现代科技、电子信息和通信技术，对配网线路的短路和单相接地故障进行监测，能迅速给出故障具体地理位置和故障时间的指示信息，帮助维修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电，大大提高供电可靠性。该系统的建成还能有效地提高配网设备健康水平和运行管理水平，降低故障判断对人的经验依赖，减少和缩短设备检修停电操作时间和范围。 本系统基于故障指示器技术、单相接地故障检测技术和现代通信技术，在配网故障后，它能够在故障后的几分钟内将故障线路和故障地点等信息通过GSM网络传送至控制中心的计算机，在屏幕上显示出故障具体地理位置和故障时间的指示信息，帮助维修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电 1.2系统实施意义 配电网直接联系用户，其可靠供电能力和供电质量既是电力企业经济效益的直接体现，又对应着不可估量的社会效益。配电网故障自动定位作为配电自动化的一个重要内容，对提高供电可靠性有很大影响，也得到了越来越多的重视。 配电系统因为分支线多而复杂，在中国发生短路故障时一般仅出口断路器跳闸，即使在主干线上用开关分段，也只能隔离有限的几段，要找出具体故障位置往往需耗费大量人力、物力和时间。故障查找在中国虽研究较多，也有各种成型产品提供，但基本上都需人工现场查找，自动化水平不高。 故障定位系统是基于故障指示器技术和GIS（地理信息系统）技术的一套自动高效的故障点检测及定位系统，主要用于配电系统各种短路故障点的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。配电控制中心的故障定位软件系统与大量现场的故障检测和指示装置相配合，在故障发生后的几分钟内即可在控制中心通过与地理信息系统的结合，给出故障位置和故障时间的指示信息，帮助维修
配电线路新型故障定位系统 发表时间：2017-05-15T15:53:57.063Z 来源：《电力设备》2017年第4期作者：蔡对 [导读] 配网架空线路因其线路长，分支多，网络结构复杂，易受外力及自然环境影响等原因，成为最容易发生故障的环节之一。 （广东电网有限责任公司惠州惠东供电局广东惠州 516000） 摘要：在早期电网建设时，更加重视的环节是发电和输电，配电和用电环节往往被轻视。近些年国家为配网投入了大量资金进行城网和农网改造，改造了大量线路、开关和变压器等，从硬件方面对配网进行了升级以提升配网的自动化水平。但是，配网架空线路因其线路长，分支多，网络结构复杂，易受外力及自然环境影响等原因，成为最容易发生故障的环节之一。新型故障定位系统，以自拟和全波形识别和相关性对比分析法为主，辅助以信号源法，实现了检测准确率100%，解决了接地检测故障定位的难题。本文对此系统进行简要的分析。 关键词：配电线路；新型；故障定位系统 引言 配电网络是当前我国城镇配电的主要类型，它在实际供电应用中发挥着重要作用，但是，不可忽视的是这种供电方式的明显缺陷就是供电效率和供电稳定性难以确保，因此就需要在日常供配电中加强检修维护工作，及时发现配电线路中存在的故障问题，进而采取有效措施予以解决处理，配电线路故障定位技术可以准确定位故障发生位置，提高配电网络运行的安全性和可靠性。 一、故障定位系统含义 故障定位系统由故障检测装置、数据转发站、GSM/GPRS中心站，主监控站和通信系统组成。在整个通信系统中，从故障检测设备到数据转发站之间的短距离无线传输系统、数据发站到GSM/GPRS中心站的GSM（手机短消息）传输系统和到主站之间的串口信息传输来完成的。如果采用单相接地的中性点不直接接地系统时，还应该增加一个不对称的电流源，为防止单相接地故障发生时，这样故障的探测信号会自动向系统注入。配电线路的故障自动定位技术在近年来有着较快的发展，并且也取得了非常明显的技术优势，在应用方面，不仅可以有效的提高故障的诊断维修效率，同时也能够更好的减少故障发生的几率，因此其应用也备受人们重视。然而在应用的过程中也存在着一些问题和不足，进而也直接影响了配电线路故障自动定位技术的应用质量，同时对电力企业也有着很大的影响。 二、新型配电线路故障自动定位系统 故障自动定位系统由探头、通信系统和监控中心三部分构成。探头在线路各分支线上安装，能够即时收集到短路故障信息，通信系统将信息反馈给监控中心，实现线路故障的自动定位。当前应用的故障检测主要有故障指示器和线路馈线终端设备，故障指示器相比于线路馈线终端设备，其精度和功能都有些不足，但却有着投资小的优点。线路馈线终端设备最然指示灵敏度高，并且适合现代数字化数据传输需求，但其造价和成本却较高。因此，在配电网建设中，需要根据需求和资金现状综合选择，以最经济的方式获得最优的故障定位效率。结合GPRS通讯技术和故障指示器的基础上实现的线路故障监测系统则可以快速的完成线路故障的自动定位，进而有效的提高配电网的供电可靠性。配电线路故障自动定位系统通常运用在检测相间和单相接地短路故障环节中，在开启了故障指示器的时候，其指示灯会呈现出红色，此时线路上的故障指示器会发出一个会被IPU所接受的无线调制编码信息，然后经由IPU进行一系列的解调解码操作，然后在综合了指示器所发出的编码信息和其地址信息之后，在发送至监控中心，这样安装在监控中心的数据处理和转发系统会对IPU发送过来的信息加以接受，随之进行解码处理，然后再通过104规约接口向监控中心的计算机传送之前处理完成的信号，在计算机接受以后在即使对其信息数据进行综合处理，其中涉及对错误信息的校正以及逻辑判断的运算，最后再根据综合处理结果将其故障通路定位标记在电子地图上，这样维修人员就能够结合电子地图中展现出来的故障分析结构来完成对故障的处理和排除工作。 三、配电线路新型故障定位系统的具体应用 1、整体方案 本系统由监控中心、指示器和通信主机组成。监控中心包含服务器和监控软件；指示器沿线路每间隔一段距离挂接一组、每组3只；通信主机安装在线杆上把周围90m范围内的指示器信息收集起来，通过光纤、有线、无线或公网的方式发送到监控中心。 2、故障检测工作原理 第一，短路故障判据。短路故障因为特征非常明显，所以判据比较简单，为电流突变自适应判据，具体条件如下：It≥所设定的启动值；It为突变电流值，根据线路的实际情况设定。I=0；I为线路故障后电流值。0.02s≤?T≤3s；?T为电流突变时间。指示器短路判别需满足如下逻辑特征测试条件。第二，接地故障检测判据。首先，架空型（自拟和全波形识别和相关性对比分析法）。全波形识别和“相关性对比分析”，是指示器接地判别的主要新判据，当指示器采样到现场信号时，会随时根据算法过滤产生出“相关性”信号，此信号与经验接地特征相比较的拟真度，即可得出是否是接地故障。自拟和指的是波形自动对中比较，这也是脸谱和指纹识别中的关键技术，借鉴用到的新型故障定位系统里，解决了全波形识别模型判据的实用性问题，因为如果没有波形的自动对中，就不会产生正确的分析比对结果。另外，指示器还辅助以“瞬时信号”无源法附加判据，增加检测的可靠性。瞬时信号法是大家都所熟知的，它可检测接地电阻小于200Ω的瞬时性接地故障和永久性接地故障，其判据总结有如下三点：线路中有突然增大的暂态电容电流＞2A；接地线路电压降低3kV以上；非接地线路电压上升2kV以上。其次，电缆型（零序电流法）。指示器检测用户电缆中的零序电流，当线路中零序电流达到或超过接地电流启动报警值时（可根据用户要求在出厂前进行设定），指示器的报警信号通过光纤传到显示面板和通信终端，显示面板接收到接地故障信号后实现就地报警指示，通信终端把信息传到监控中心。第三，接地故障兼容信号源法检测判据。信号源法也是目前指示器主流检测方法之一，其检测单相接地故障的原理就是当小电流接地系统单相接地故障时，通过手段使故障线路上产生不对称电流信号（即人为把接地故障时不明显的信号放大）的特征来实现故障选线和故障点定位。本系统也同时兼容此方法，当检测到信号源的特征信号时，也会响应报警等。 参考文献： [1]严凤，许海梅.基于神经网络的配电线路综合故障定位方法[J].电力系统及其自动化学报，2015，05：86-91. [2]吴亚联，雷天齐，龚能，龙辉，康灿平.一种改进的DV-Hop定位算法在配电线路故障定位中的应用[J].湘潭大学自然科学学报，2016，01：82-85. [3]李智敏，姜卫明，刘祖喜.农网配电线路故障定位和隔离系统的研究与应用[J].中国新技术新产品，2013，03：145-146. [4]陈蕾，庄晓丹，苏毅方.基于故障指示器信号的配电线路故障定位算法实现[J].中国电业（技术版），2015，08：15-18.
线路故障定位系统 高压线路故障指示及故障自动定位系统 一、故障定位系统概述及特点 1.1概述 传统配网自动化系统采用馈线自动化FA 实现故障定位、隔离和非故障区域自动恢复供电，但这种方式投资大、设备多、光纤通讯费用昂贵，适合多联络、多分段且一次设备具备电动操作机构和受控功能的配电网，但我国农村配电网的情况是网架结构薄弱，并且大多是辐射状配电网结构，属于不具备电动操作机构和受控功能的配电网，因此这些地区适合采用简易型配电自动化系统。简易型配电自动化系统是基于就地检测和控制技术的一种系统。它采用故障指示器来获取配电线路上的故障信息，由人工在现场巡视线路上的指示器是否翻转变色来判断线路是否发生故障（也可将故障指示信号上传到相关的主站，由主站来判断故障区段）。 故障自动定位系统就是一种简易型的配电自动化系统，该系统集成了现代故障指示器技术、GSM 通信技术和分布式等技术，形成了一套自动高效的故障检测以及定位系统。主要用于配电系统各种故障的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。在发生故障时，智能故障定位系统的监控主站与现场大量的故障监测点相配合，在故障发生后的几分钟内即可在主站通过故障定位策略给出故障源信息，并且以短信告警的形式通知相关值班员，帮助维修人员迅速赶赴现场，隔离故障段，恢复正常供电。 1.2系统特点 为供电企业提供一套以故障定位为核心功能的自动化系统。该系统通过低廉的成本实现配电网的故障信号采集、故障区段定位，降低配电网线路的故障查找时间和查找成本，加快供电恢复，从而提高供电可靠性。 结合农村配电网现状，提出一套简易型配电自动化系统的建设模式，该模式适用于简单接线的城乡配电线路（含单辐射配电线路）和城市中无专门通信条件区域的配电线路。 先进的故障定位策略，提高故障定位搜索的时间。根据开关装置变位信号，在线路图故障分析线程结束后，定时对线路图进行拓扑分析，或者运行值班人员通过人机交互页面手动触发拓扑分析功能，此时故障定位服务会实时进行拓扑分析，因此故障信号到来时，可实时进行故障查找，而不进行拓扑分析，这就提高了故障定位搜索的时间 采用分布式结构，以组件的方式实现系统功能。如果将所有组件都部署于服务器就容易造成服务器资源短缺，系统瓶颈的问题，所以采用分布式结构，以组件的形式实现系统功能，可将组件部署于多台服务器，通过消息机制建立组件间的松散耦合关系。通过点对点消息模型，采用异步机制完成消息传输。 ● 分布式监测采用B/S三层架构实现，并在此架构下使用SVG 文件格式作为图形的存储和展示方 式。
铁路智能配网故障定位系统研究 发表时间：2019-03-12T16:21:07.000Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：王龙浩1 肖永武2 樊文华3 马立飞4 刘会勇5 [导读] 摘要：本文主要针对于铁路系统10kV、35kV配电线路故障状态监测手段进行研究，从铁路供电可靠性、稳定性上保证铁路运输及行车安全。 (身份证号码：13063519881115XXXX;身份证号码：11022119700303XXXX;身份证号码：36012419880914XXXX;身份证号码：13052919850304XXXX;身份证号码：41010319680728XXXX;中铁电气化局集团有限公司上海电气化工程分公司上海 200072) 摘要：本文主要针对于铁路系统10kV、35kV配电线路故障状态监测手段进行研究，从铁路供电可靠性、稳定性上保证铁路运输及行车安全。同时，研究铁路电力线路接地短路故障的监测方法、线路故障定位技术手段、故障数据的接入到铁路10kV、35kV配电线路故障监测系统中的算法与具体应用进行探讨，为铁路配电运维和调度提供切实可行的参考依据。 关键词：故障定位;智能配网;短路故障;接地故障;通信方式引言 随着电气化铁路以及目前科技的高速发展，对铁路系统供电智能化也提高了更高要求，如何确保铁路供电安全以及缩短故障处理时间，对铁路供电系统智能化提出了更高要求。因此，建立一套针对铁路电力线路故障自动定位系统，以便实时掌握电力线路运行状态，实现线路故障区段的自动定位，显得尤为重要。 1项目背景 我国大部分高速铁路10kv-35kv电力配电所外电源线路大部分均未安装智能保护装置，线路故障的排查和检修仅依靠人工的方式去处理，有时，不得不通过拉线路分段开关并试送电来确定查找故障所在区域。这样，对线路、设备运行的安全性极为不利，排查故障的效率也非常低，尤其是建在山区的电力线路，故障查找将更加困难。高速铁路10kv电力线路一般采用低电阻接地系统，低电阻接地系统发生单相接地故障时，接地电流瞬间增大，接地故障点和系统中性点附近会形成接触电压和跨步电压，对人身及列车都会造成极大的伤害。而且，铁路电力线路一旦发生故障，对牵引供电系统，供电设备及整个铁路运输都会造成重大的损失。现在，正值电气化铁路普遍提速的时期，列车快速而密集，一旦线路发生故障而不能及时排除，后果将不堪设想。因此，为了进一步提高列车运行安全，从根本上改善和杜绝铁路系统电气设备的故障频率，确保铁路配电系统的安全性和可靠性，有必要在高速铁路电力线路上研究和建设一种新型的故障定位系统，从而迅速的排查故障、定位故障、通过定位故障监测系统，及时组织相关人员进行故障抢修，以确保铁路安全、可靠的运行。 目前，该研究成果已率先应用于杭黄铁路千岛湖段110kV文昌变电站到淳安站方向所属35kV配电线路，该线路途径山区接入到千岛湖变电所，整条线路分支处均安装了故障定位系统前端设备-“线路故障指示器”。 2系统工作原理 2.1项目拓扑图 系统拓扑图如下图1所示，安装于线路上的故障指示器将采集到的故障信息通过RF无线方式发送至安装于线路铁塔上的汇集单元，由汇集单元通过GSM通信的方式，将数据无线传输至安装在变电所的前置机，前置机将接收到的故障信息再通过RS485通信方式与变电所综合自动化监测装置对接，后由变电所综合自动化监测装置将故障信息通过铁路系统内网上传至铁路局电力调度平台，以此实现线路故障信息的远程精确定位。同时，考虑到铁路系统内网传输的安全性，故障定位系统的传输通道采用GSM短信的通信方式，该通信方式优点是可限制通信的数据量，单向控制，数据只进不出，避免来自外网的攻击。 从铁路系统安全的角度考虑，杭黄铁路千岛湖段故障定位系统的汇集单元采用硬件加密芯片及软件算法加密相结合的方式，汇集单元只能传输其预置的编码，非预置的编码数据将校验不通过。该系统的前置机负责对汇集单元进行数据解密，当解密的数据校验通过后，再将数据传送至铁路变电所综合自动化监测装置，最后，数据通过杭黄铁路系统内网上传至上海铁路局电力调度平台。 图1 系统拓扑图 2.2接地故障检测原理 目前，常采用首半波法和信号注入法对小电流接地系统的单相接地故障进行分析。但两种方法均存在一定的缺点，首半波法有误动的情况发生，信号注入法由于设备成本投入高、安装不便捷等因素发展受到限制。而应用于本项目的智能配网故障定位系统则采取线路电压测量法以及接地瞬间首半波尖峰电流相结合作为接地故障判据，通过采集器将各个监测点的信息汇总到后台主站，让主站系统进行智能决策判断，接地故障检测原理如图2所示。其判据条件如下:
https://www.doczj.com/doc/8e6493947.html,/8441892/product‐211979.html 产品介绍 图1：主站SCADA/FA/WEB系统配网单线图
图2：从主站监测到的某监测点的A相接地故障动作曲图
图3：主站监测到的某监测点数据采集器的锂电池和太阳能电池板电压曲线图 图4-1：从主站监测到的某监测点的三相负荷电流曲线图（先是接地，后来演变为两相接地短路） 备注：C相首先检测到接地故障，三相负荷都出现了异常现象。 图4-2：从主站监测到的某监测点的接地尖峰突变电流曲线图（先是接地，后来演变为两相接地短路） 备注：C相首先检测到接地故障，接地尖峰突变电流被捕捉到并被“锁住”60分钟；在C相报故障前40分钟左右，B相已出现过一次接地尖峰电流突变，但电场没有持续下降。
图4-3：从主站监测到的某监测点的线路对地电场曲线图（先是接地，后来演变为两相接地短路） 产品名称： 智能电网故障定位及在线监测（控）系统（含短路、接地故障定位和配网自动化功能） 系统概述： LPK-1000型智能电网在线监控系统采用了数字化的故障指示器和数字化的无线通讯技术，主要用于中 高压输配电线路上，可检测短路和接地故障并指示出来，可以监测线路和变压器（高压侧、低压侧） 的运行情况，甚至可以对两路同杆架设的两路电动开关进行遥控（合分闸）、遥信（采集开关位置） 操作。该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点的电流（负荷电流/短路动作电流、首 半波尖峰电流/接地动作电流、电缆稳态零序电流/稳态零序动作电流/暂态零序电流）、线路电压（线 路对地电场）、电缆头温度的变化情况，在线路出现短路、接地、断线、绝缘下降、过温等故障或者 异常情况下给出声光或者短信通知报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电 力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线 路负荷电流、零序电流、线路电压（线路对地电场）、接地尖峰电流的变化情况并绘制曲线图，用户 根据需要还可以增加其他监测内容，例如开关位置、电缆头温度等，或者增在线监控功能，例如开关 位置的遥信采集、开关遥控，无功补偿柜的电容投切状态和遥控投切，或者增加远程无线抄表，或者 增加小电流接地选线功能，等等。 功能特点： LPK-1000提供的主要功能有： 1．监测线路上的短路、接地、过负荷、断线、停电、三相不平衡、盗 割、过温等故障情况，帮助运行人员迅速查找故障点，避免事故进一步扩大。 2．监测线路负荷电流 和短路动作电流，保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和事前预警。 3．监测线路首半波尖峰电 流和接地动作电流、稳态零序电流和暂态零序尖峰突变电流（电缆），保存历史数据并绘制曲线，用 于事故分析和事前预警。 4．监测架空线路对地电场、电缆头对地电场、电缆头温度，保存历史数据
配电网故障定位方法研究 【关键】对配电网故障定位技术方法研究的重要意义进行阐述后，对配电网故障定位方法进行了归纳总结，重点分析了短路故障定位技术方法和接地故障定位技术方法的工作原理和技术特点。最后，对基于GSM技术的配电网故障自动定位系统的逻辑组成和工作原理进行了认真分析研究。 【关键词】配电网；故障定位；GSM技术 1、配电网故障定位方法概述 配电网故障类型较多，同时导致故障发生的影响因素较多，针对不同故障类型有不同的故障定位方法。限于文章篇幅，本文将重点详细分析研究工程实际应用中常用的短路故障定位技术和小电流接地故障定位技术。 1.1 短路故障定位技术方法 配电网系统中短路故障是指由于某种原因，引起系统中电流急剧增大、电压大幅下降等不利运行工况，同时该故障发生后会进一步引发配电网系统中变配电电气设备损坏的相与相、相对地间的大电流短接故障。按照短路发生部位，可以分为三相短路、两相短路、两相对地短路、以及单相对地短路故障。由于配电网发生短路故障后，其电流、电压等特征故障参量较为明显，故障定位技术方法的实现相对较为简单，工程中最常用的是“过电流法”。 当配电网系统发生短路故障后，其短路故障电流幅值非常大，易于监测，因此，工程中常选用电流作为短路故障监测对象，即采用“过电流法”来实现对配电网系统短路故障区段的定位判断，其定位判断原理与过流保护相同。配电网系统“过电流法”故障定位手段，需要充分借助安装于线路中的馈线终端装置（FTU）来实现短路故障区段的正确定位，其工作原理如图1所示： 从图1可知，在“过电流”法故障定位系统中，以馈线终端装置（FTU）为现地监测终端，以FA控制主站为系统控制中心，通过光纤通信网络形成了配电网馈线自动化环网，从而实现对配电网短路故障的准确定位。“过电流”法故障定位系统中，当线路出现短路故障（如图1中故障点F）时，馈线终端装置FTU就会自动检测到分支线路出现过流现象，并通过通信网络系统上报给FA控制主站，由主站内部DSP数据处理单元自动运算分析后，形成对应的调整保护决策，操作变电站内部对应线路保护单元跳闸保护，将故障分支线路从整个配电网系统中有效隔离开，确保其它正常线路的正常供电，提高配电网供电可靠性。“过电流法”法的保护原理较为简单，同时判据较为明确，在短路故障发生后具有较好的灵敏度和动作可靠性，在配电网短路故障定位领域应用较为成熟，大大提高了配电网系统短路故障定位可靠性、准确性，以及故障切除动作的灵敏性。
解析配网故障快速定位的策略李晓帆 摘要：近些年我国社会生产生活对电力能源需求量逐步扩大，对配网自动化运 行要求较高，在配网自动化系统运行过程中线路会发生不同故障，确保线路能有 效优化，能对故障及时进行处理，发生各项灾害之后能及时控制。配电系统对于 线路运行监管具有重要应用价值，能全面发挥出配网系统应用价值，对线路故障 位置进行定位，能为各项技术应用提供有效保障。 关键词：配网自动化；系统线路；故障快速定位法 1配网自动化系统概述 配网自动化系统主要分为主站层、子站层、通信层和终端层四个部分，主要 通过“四遥”（遥信、遥测、遥控、遥调）功能对配电设备进行实时监控，以实现 线路故障判断、故障定位、故障隔离等功能。具体而言，其是指通过实时监测线 路的电流、电压、功率、频率等遥测数据及线路开关的实时状态信息和各类保护 告警信息来诊断线路状态，并通过遥控功能对线路开关进行远程控制。而遥调功 能则是通过对配电网进行合理调度，以优化配电网的运行。故在配电线路正常运 行时配电自动化系统一个十分重要的作用就是对配电网的运行进行优化，而在线 路发生故障时可提高电网调度部门处理事故的快速性和准确性。 2配电线路故障定位技术 2.1故障检测及定位原理研究 新型配电线路故障指示系统基于三相波形同步采样原理和基于大数据的新型 数据处理算法，采用由主机、升压升流装置和故障指示器检定台3部分组成。对 配网线路暂态短路故障、暂态接地故障、局部放电、温升过快等异常运行状态进 行实时监测。针对线路断线、短路及接地故障等设定不同判据，实现配电线路故 障的可靠识别和准确定位，辅助运维人员对短路、接地、断线、超温等故障预警 信息进行分析和决策判断。 2.2网络智能监控系统 配电线路网络智能监控系统包含计算机监控、软件装置和信号接收器等基础 设施。工作中，信号接收器会首先接收故障信号，并第一时间将信号反馈至网络 智能监控系统中；随后，系统内的软件装置会对故障信号进行分析，并将问题电 路的故障问题直接展现在技术人员面前，这样技术人员就可以迅速掌握故障区域 和故障电路类型，高效开展检修工作。 2.3方法的评估分析 在分析中可以发现，单端测量方式以及双端测量方式都具有自身的优势以及 劣势。相互对比之后，发现单端测量技术的应用成本较低，而双端测量技术有着GPS定位技术以及专业化的通信通道，实时性较高；单端测距技术的应用不会受 到时间因素的限制，但是只有进行故障点反射抑或折射行波波头之后才能获取准 确的测量信息，测距精确度由故障定位精准性决定。双端测距技术的应用误差在500m之内，可以解决目前电力系统的精确故障定位问题，测距的精确度很高， 有利于转变目前的测距技术方式方法，形成科学化的测量模式；从原理方面分析，单端技术的应用缺陷较高，无法进行多线路结构的测距处理，很容易出现测量死区，而双端技术的应用有利于形成多回路线路结构的测量机制，补充单端测距技 术的不足；对于双端测距技术而言，母线秩序获取初始的行波就可以了解实际情况，所以不会受到分布电容抑或电弧的影响，可靠性很高；对于特性电阻而言， 变化点以及行波的折射反射状况较为复杂，不会受到故障线路长度的影响，行波